ANGELA DE BONIS | CHIMICA FISICA II

Italiano

L’obiettivo del corso è quello di fornire una comprensione dei principi e delle tecniche della meccanica quantistica in modo da affinare le capacità di descrizione teorica della struttura e delle proprietà di atomi e molecole.

Lo studente alla fine del corso deve dimostrare di:

•aver padronanza dei principi e dei metodi elementari della meccanica quantistica,

•conoscere i modelli che sono alla base della teoria del legame chimico e della spettroscopia molecolare,

•capire il percorso formale e concettuale per caratterizzare gli stati elettronici di atomi e molecole,

•essere in grado di risolvere in maniera qualitativa e quantitativa semplici problemi di meccanica quantistica applicata alla chimica,

•saper interpretare osservabili sperimentali in termini di proprietà molecolari,

•riuscire ad integrare gli strumenti formali della meccanica quantistica con i concetti acquisiti nei corsi precedenti, in modo da ottenere un quadro coerente e solido di conoscenze di base in ambito chimico,

•essere capace di organizzare sistematicamente le conoscenze acquisite ed esprimerle utilizzando la terminologia corretta.

Chimica generale, calcolo differenziale ed integrale, algebra lineare, meccanica classica, elettromagnetismo e onde.

Principi ed applicazioni di meccanica quantistica (20 ore)

Origini della teoria quantistica. Postulati e principi fondamentali di meccanica quantistica. L'equazione di Schrödinger indipendente dal tempo. Il modello della particella nella scatola.  L’oscillatore armonico e le vibrazioni molecolari. Il momento angolare orbitale ed il modello spettroscopico del rotatore rigido. Atomi idrogenoidi. Metodo variazionale e teoria perturbativa indipendente dal tempo. Momento angolare generalizzato, spin, composizione di momenti angolari, momenti magnetici ed accoppiamento spin-orbita. Struttura fine degli atomi idrogenoidi. Sistemi con più particelle identiche.

Struttura Atomica (10 ore)

Atomi polielettronici: separabilità e approssimazione orbitalica, determinante di Slater come funzione d’onda per elettroni indipendenti, costruzione autoconsistente del potenziale efficace, configurazione elettronica, schemi di accoppiamento di momenti angolari e stati elettronici.

Struttura Molecolare (18 ore)

Simmetria molecolare e teoria dei gruppi. Introduzione alla struttura molecolare: separazione dei moti elettronici e nucleari, definizione e caratterizzazione della superficie di energia potenziale. La risoluzione del problema elettronico: principi di base della teoria degli orbitali molecolari e della teoria del legame di valenza. Classificazione e costruzione qualitativa degli orbitali molecolari, metodo di Hückel, configurazioni elettroniche, stati elettronici e simboli di termine.

Lezioni in aula con la presentazione e la discussione dei singoli argomenti del programma dell'insegnamento.

Esame orale teso ad accertare a)la conoscenza metodologica di tipo generale e saperla applicare a semplici casi specifici, b)la capacità di organizzazione autonoma dell’esposizione ricorrendo alla terminologia corretta.

• Appunti e presentazioni del corso 
• Testo di riferimento

P. W. Atkins e R. Friedman. Meccanica Quantistica Molecolare, Zanichelli (2000).??

All’inizio del corso, dopo aver descritto obiettivi, programma dettagliato e metodi di verifica, il docente raccoglie l’elenco degli studenti, corredato di nome, cognome, matricola, e-mail e ricorda di essere sempre disponibile per informazioni, chiarimenti o aiuto.

Il ricevimento studenti si svolge di norma dal lunedi al giovedi dalle 11 alle 13 pressoil Laboratorio di Chimica fisica Laser  previo contatto del docente via mail 

22/02/2022

22/03/2021

19/04/2022

17/05/2022

21/06/2022

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20/09/2022

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22/11/2022

13/12/2022

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